等离子体氧化制备超薄SiO2层的性质

利用等离子体氧化方法在单晶硅片上制备了厚度小于10nm的超薄SiO2层．通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、椭圆偏振法和电流电压（I-V）、电容电压（C-V）测量对生成的超薄氧化层性质进行研究．     

快速热工艺氧化法生长超薄SiO_2层的研究

在卤素钨灯和弧光灯二种不同辐射热源的快速热工艺系统中用快速热工艺氧化法制备了超薄(20埃-400埃)的SiO_2薄膜.对快速热工艺氧化的生长动力学进行了研究并计算了氧化生长速率的温度激活能.对二种不同快速热工艺系统所得结果作了比较.本文还讨论了快速热工艺氧化中,温度骤变过程的氧化效应.最后,本文提出了“温度骤变(Temperature Ramp-only)快速热氧化”技术,该技术特别适于制备20埃到60埃的超薄SiO_2层.     

超薄层材料生长技术

半导体超薄层材料的研究，依赖于先进的外延生长技术本文着重该领域的ＭＢＥ，ＭＯＣＶＤ，ＣＢＥ和ＡＬＥ的发展现状及关键技术作一综述。     

超薄层材料生长技术

半导体超薄层材料的研究，依赖于先进的外延生长技术。本文着重该领域的ＭＢＥ。ＭＯＣＶＤ，ＣＢＥ和ＡＬＥ的发展现状及关键技术作一综述。     

镶嵌在超薄SiO2层中的纳米硅的库仑阻塞现象

采用等离子体氧化和逐层(layer by layer)生长技术在等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)系统中原位制备了SiO2/nc-Si/SiO2的双势垒纳米结构,从nc-Si薄膜的喇曼谱中观察到结晶峰,估算出该薄膜的晶化成分和平均晶粒尺寸分别约为65%和6nm.通过对该纳米结构的电容-电压(C-V)测量,研究了载流子的隧穿和库仑阻塞特性.在不同测试频率的C-V谱中观测到了由于载流子隧穿引起的最大电容值抬升现象.通过低温低频C-V谱,计算出该结构中nc-Si的库仑荷电能为57meV.     

RTP改善超薄SiO2膜特性的研究

超薄ＳｉＯ２膜经快速热处理后，电特性得到了改善，本研究用超薄ＲＴＰＳｉＯ２膜制作ＭＯＳ电容，ｈ－ＮＭＯＳＦＥＴ中介栅介质层及ＦＬＯＴＯＸ－Ｅ＾２ＰＲＯＭ中作隧道氧化层，取得了一些实验结果，从结果中可以看出具有实有价值。     

超薄SiO2栅介质厚度提取与分析

在分析半经典模型和量子模型的基础上,得到包括量子效应和多晶硅耗尽效应的栅氧厚度提取模型.栅介质厚度模拟结果和椭偏仪所测实验结果吻合良好.     

应用于EEPROM的超薄SiO2 TDDB特性的研究

阐述了应用于ＥＥＰＲＯＭ中的超薄隧道氧化层随时间的击穿特性,比较和分析了不同的可靠性测试方法,并对超薄氧化层生长工艺的优化进行了探讨。     

3-6nm超薄SiO2栅介质的特性

采用栅氧化前硅表面在H2SO4/H2O2中形成化学氧化层方法和氮气稀释氧化制备出3.2、4和6nm的SiO2超薄栅介质,并研究了其特性.实验结果表明,恒流应力下3.2和4nm栅介质发生软击穿现象.随着栅介质减薄,永久击穿电场强度增加,但恒流应力下软击穿电荷下降.软击穿后栅介质低场漏电流无规则增大.研究还表明,用软击穿电荷分布计算超薄栅介质有效缺陷密度比用永久击穿场强分布计算的要大.在探讨软击穿和永久击穿机理的基础上解释了实验结果.     

超薄SiO2软击穿后I-V特性的饱和性质

利用电子速度饱和概念和比例差值方法(proportional difference operator,PDO)研究了超薄SiO2在第一次软击穿以后栅电流随着栅电压的变化所呈现的饱和性质.实验证明了第一次软击穿以后栅电流随着栅电压变化的PDO谱峰位、峰高与电子在第一次软击穿通道中运动的饱和速度及饱和电流密度相关.基于缺陷散射机制,得到的第一次软击穿通道的横截面积与文献报导的结果一致.     

关于NO氮化SiO2超薄栅介质膜的研究

研究了采用ＮＯ快速热氮ＳｉＯ２ 方法制备超薄栅介质并初步制备出约５ｎｍ超薄栅的ＭＯＳ电容和约６ｎｍ超薄 ＮＭＯＳＦＥＴ,ＮＯ氮化改善了超薄ＳｉＯ２膜的性能。     

超薄SiO2软击穿后I-V特性的饱和性质

利用电子速度饱和概念和比例差值方法(proportional difference operator,PDO)研究了超薄SiO2在第一次软击穿以后栅电流随着栅电压的变化所呈现的饱和性质.实验证明了第一次软击穿以后栅电流随着栅电压变化的PDO谱峰位、峰高与电子在第一次软击穿通道中运动的饱和速度及饱和电流密度相关.基于缺陷散射机制,得到的第一次软击穿通道的横截面积与文献报导的结果一致.     

超薄SiO2软击穿后I-V特性的饱和性质

利用电子速度饱和概念和比例差值方法（proportional difference operator, PDO）研究了超薄SiO2在第一次软击穿以后栅电流随着栅电压的变化所呈现的饱和性质. 实验证明了第一次软击穿以后栅电流随着栅电压变化的PDO谱峰位、峰高与电子在第一次软击穿通道中运动的饱和速度及饱和电流密度相关. 基于缺陷散射机制,得到的第一次软击穿通道的横截面积与文献报导的结果一致.     

CoSi_2超薄外延膜的生长研究

用质量分离的离子束外延（ＭＡＬＥ－ＩＢＥ或简作ＩＢＥ）法在ｎ－Ｓｉ（１１１）上生长了ＣｏＳｉ２超薄外延膜．厚度为１０～２０ｎｍ的ＣｏＳｉ２薄膜的结构特性已由ＡＥＳ、ＲＨＥＥＤ及ＲＢＳ作了研究．实验结果表明Ｃｏ的淀积率对ＣｏＳｉ２单晶生长来说是一个关键因素     

Si^＋注射热生长SiO2的光致发光激发谱与光电子能谱

ＳＩ＾＋注入的热生长ＳｉＯ２,未退火及１０００℃以下退火样品的光致发光谱为峰值在４７０ｎｍ的蓝光带,其光致发光激发谱主要为一位于２５０ｎｍ的窄峰,且谱形不信赖于退火条件,光电子能谱显示样品注入层为比较均匀的ＳｉＯｘ;１０００℃以上退火样品的发发光谱为峰值在７３０ｎｍ的红光带,其激光发谱有一个２３０ｎｍ的窄,同时在５００ｎｍ附近还有一随退火处理不断红移和增强的宽带,光电子能谱表明退火使样品注入层分离     

硅衬底注氮方法制备超薄SiO2栅介质

利用栅氧化前在硅衬底内注氮可抑制氧化速率的方法,制得3.4nm厚的SiO2栅介质,并将其应用于MOS电容样品的制备.研究了N+注入后在Si/SiO2中的分布及热退火对该分布的影响;考察了不同注氮剂量对栅氧化速率的影响.对MOS电容样品的I-V特性,恒流应力下的Qbd,SILC及C-V特性进行了测试,分析了不同氧化工艺条件下栅介质的性能.实验结果表明:注氮后的热退火过程会使氮在Si/SiO2界面堆积;硅衬底内注入的氮的剂量越大,对氧化速率的抑制作用越明显;高温栅氧化前进行低温预氧化的注氮样品较不进行该工艺步骤的注氮样品具有更低的低场漏电流和更小的SILC电流密度,但二者恒流应力下的Qbd值及高频C-V特性相近.     

硅衬底注氮方法制备超薄SiO2栅介质

利用栅氧化前在硅衬底内注氮可抑制氧化速率的方法,制得3.4nm厚的SiO2栅介质,并将其应用于MOS电容样品的制备.研究了N 注入后在Si/SiO2中的分布及热退火对该分布的影响;考察了不同注氮剂量对栅氧化速率的影响.对MOS电容样品的I-V特性,恒流应力下的Qbd,SILC及C-V特性进行了测试,分析了不同氧化工艺条件下栅介质的性能.实验结果表明:注氮后的热退火过程会使氮在Si/SiO2界面堆积;硅衬底内注入的氮的剂量越大,对氧化速率的抑制作用越明显;高温栅氧化前进行低温预氧化的注氮样品较不进行该工艺步骤的注氮样品具有更低的低场漏电流和更小的SILC电流密度,但二者恒流应力下的Qbd值及高频C-V特性相近.     

Si/SiO2和SiNx/SiO2多层膜的室温光致发光

采用射频磁控溅射法,制备了纳米Si/SiO2和SiNx/SiO2多层膜,得到强的可见光致发光,利用傅里叶红外吸收(FTIR)谱和光致发光(PL)谱,对其发光特性进行了研究,在374 nm和712 nm左右观察到强发光峰.用量子限制-发光中心(QCLC)模型解释了其可能的发光机制,认为发光可能源自于SiOx界面处的缺陷发光中心.建立了发光的能隙态(EGS)模型,认为440 nm和485 nm的发光源于N-Si-O和Si-O-Si缺陷态能级.     

等离子体氧化制备超薄SiO_2层的性质

利用等离子体氧化方法在单晶硅片上制备了厚度小于 10 nm的超薄 Si O2 层 .通过傅里叶红外光谱 (FTIR)、X射线光电子谱 (XPS)、透射电子显微镜 (TEM)、椭圆偏振法和电流电压 (I- V)、电容电压 (C- V)测量对生成的超薄氧化层性质进行研究